JPS61294902A - 自動車用アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はＴＶアンテナに高周波ピックアップを使用した
自動車用ＴＶアンテナ装置に関し、特に受信状態に基づ
きＴＶアンテナを切換え、最適受信状態にあるＴＶアン
テナを用いてＴ　Ｖ放送用電波の受信を行う改良された
自動車用ＴＶアンテナ装置に関する。

［従来の技術］ 近年自動車等にＴＶ受像器が搭載されるケースが増加し
ており、このようにして用いられる自動車用ＴＶは公共
ＴＶ放送の受信用としては勿論のこと、車両の各種デー
タ表示用としても用いられている。

このような自動車用ＴＶとして、ＴＶ放送用電波の受信
信号を映像信号と音声信号とに分離じ、車速が一定速度
以下の停止時には、映像信号及び音声信号の双方をＴＶ
から出力し、また車速か一定速度以上の走行時には、音
声信号のみをＴＶから出力するものが用いられている。

このような自動車用ＴＶ装置は、車両の走行状態により
、電波の受信状態が変わるため、画質の劣化が問題とな
る。

このため、従来このような自動車用ＴＶ装置においては
、複数のＴＶアンテナを設け、放送用電波の受信状態に
応じて最適なＴＶアンテナを選択使用するダイバシテイ
受信システムが採用されている。

このようなシステムとして、複数のＴＶアンテナを予め
車体各部に設けておき、受信信号から分離された映像信
号の受信状態に基づき、最適ＴＶアンテナを選択使用す
る自動車用ＴＶのダイバシティ受信装置が周知である。

この装置は、映像信号の垂直帰線期間に同期して、映像
信号レベルを基準レベルと比較しＲ３ａＴＶアンテナを
選択する選択切換え動作を行うものである。

このような従来におけるアンテナ装置として、各周波数
帯域に応じた多数本のボールアンテナを設置する手段や
、放送波によって車体自体に誘起する表面電流を検出す
る手段とが提案されてきた。

［発明の解決しようとする問題点］ 【股１五豊■旦り しかしながら、ボールアンテナを用いた場合には、自動
車の外観に対する美的コンセプトを無残に破壊してしま
うこと、また、車体に流れる表面電流を利用することは
予期したほど表面電流値が大きくなく、しかも、表面電
流内に極めて大きな割合でノイズが混入するという問題
があった。

更に、従来においては、アンテナとしての高周波ピック
アップの高周波指向特性が悪く、しかもＶＨＦ帯という
高い周波数のＦＭ放送の受信ではマルチパスノイズが発
生・し易いという問題があつた。

［発明の目的］ 本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、
その目的は、ダイバシテイ受信システムにより放送波に
よって車体に誘起される電流を効果的に検出し、車載さ
れたＴＶ受信様に伝達することのできる改良された自動
車用ＴＶアンテナ装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段及び作用」前記目的を達
成するために、本発明は放送波によって車体に誘起され
車体周辺部に集中して流れる高周波表面電流を効果的に
ピックアップする複数の高周波ピックアップを車体周辺
近傍の異なる位置に備えており、これらの高周波ピック
アップの中で受信状態の良好な高周波ピックアップを自
動的に選択切換可能とするものである。

そして、本発明においては、特に車体のリアウィンドフ
レーム又はヘッダインナパネルと別体に分離された状態
に車体天井板に固定されるエツジモール取付は用リテー
ナを取付けた車両に適用される。

そして、前記リテーナは、車体フレームに対しほぼ水平
面に近い状態に取付けられており、またその長手方向長
さが、テレビ帯域におけるＶＨＦ帯のうち低い帯域（１
〜３ｃｈ）に対しては約半波長、高い帯域（４〜１１ｃ
ｈ）に対しては約１波長、ｔＪＨＦ帯域に対しては約２
〜４波長とほぼ等しい長さを有し、その周辺部にリテー
ナの長手方向に沿い高周波ピックアップが配置される。

すなわち、本発明においては、５０ＭＨ７以上の周波数
に対して車体周辺部に流れる共振し易い長さである前記
エツジモール取付は用リテーナを、リアウィンドフレー
ムから約２Ｘ１０　　Ｘ波峰程度分離して配設するとと
もに、前記エツジモール取付は用リテーナ、エンジンフ
ード及びトランクリッドの所定位置に、その長手方向に
沿いそれぞれ前記高周波ピックアップのループアンテナ
を近接配置したことを特徴とする特 このような自動車用ＴＶアンテナ装置によれば、車両進
行゛方向に対してそれぞれの高周波ピックアップが間隔
を保って配置されているため、空間ダイバシティアンテ
ナとしての効果が発揮される。

［実施例］ 以下、図面に基づき本発明に係る自動車用アンテナ装置
の好適な実施例を説明する。

第１２〜１７図には高周波電流の分布特性を調べて最も
効率の良いアンテナ設置位置を求めるための工程が説明
されている。

第１２図には放送波等の外来電波Ｗが金属導体から成る
車体Ｂを通過する際にその電磁波の強さに応じた表面電
流■が車体各部に誘起されることを示しており、本発明
においては、これらの電波のうち比較的高周波数帯域に
属する５０ＭＨ２以上のＦＭ波、テレビ波等に用いられ
る周波数帯域のみを対象とする。

そして、本発明においては、このような特定の高周波帯
域において、車体の誘起電流分布を測定し、表面電流密
度が高くかつノイズの少ない部分にピックアップを設置
することを特徴とする。

表面電流分布を知るために計算機によるシミュレーショ
ン及び実際の電流強度を各点において測定することが行
われ、本発明においては、後述する所望の車体部分に設
けられる高周波ピックアップと同様の原理に基づくプロ
ーブが使われ、このプローブを車体の表面全域にわたっ
て各点毎に方向を変えながら全域に動かして表面電流の
測定が行われた。

第１３図にはこのような後述する高周波ピックアップと
ほぼ同様の原理に基づいて作成されたプローブＰの概略
構成が示されており、外部からの電波の混入を避けるた
めに導電体からなるケース１０の内部にループコイル１
２が固定され、前記ケース１０の一部には開口１０ａが
設けられ、ループコイル１２の一部をこの開口１０ａか
ら外部に露出させ、−このループコイル１２の露出部を
車体Ｂの表面に近接させて車体表面電流から生じる磁束
をループコイル１２で検出する構成からなる。

ループコイル１２の一部は短絡線１４によってケース１
０に接続されており、また出力端１６が同軸ケーブル１
８の芯線２０に接続されている。またループコイル１２
の一部にはコンデンサ２２が設けられており、ループコ
イル１２の周波数を所望の被測定周波数に共振させピッ
クアップ効率を上昇させることができる。

以上めようにして、プローブＰを車体Ｂの表面に沿って
移動させ、また各測定点においてその角度を回転させる
ことにより車体表面の表面電流分布及びその方向を正確
に求めることが可能となり、第１３図において、プロー
ブＰの出力は高周波電圧増幅器２４にて増幅され、高周
波電圧測定器２６によって出力電圧が測定される。この
コイル出力電圧は測定器２６のメータ指示値で読取られ
るとともに、このメータ指示値に対応した電圧はＸＹレ
コーダ２８にて車体各部における表面電流分布として記
録される。ＸＹレコーダ２８にはポテンショメータ３０
から車体の各位置を示す信号が入力されており、各位置
における高周波表面電流を知ることが可能となる。

第１４図には、高周波表面電流Ｉと前記ピックアップの
ループコイル１２との偏角θを示し、図示のごとく、電
流■による磁束φはループコイル１２と鎮交することに
よってループコイル１２に検出電圧Ｖを発生させ、第１
５図で示すごとく、θがＯすなわち表面電流Ｉとピック
アップのループコイル１２とが平行なときに最大電圧が
得られ、各凋定点においてプローブＰを回転させ最大電
圧が得られるときの表面電流Ｔの向きを知ることができ
る。

第１６図及び１７図には、前述したプローブＰによる測
定結果及び計算機によるシミュレーションの両者から求
められた８０ＭＨｚの周波数における車体各部に生じる
高周波表面電流の大きさとその向きを示しており、第１
６図から明らかなように、表面電流の大きさは車体平面
部分の端縁に沿った部分で高密度となり平板部分の中央
部において極めて低密度となる分布を示す。

また、第１７図の電流の方向に示されるように、各電流
は車体の端縁部に平行な方向あるいは各平面部の連結部
に沿った向きに集中していることが理解される。

ここで、本発明の特徴的なことは、ダイバシティアンテ
ナ装置としての複数個の高周波ピックアップの設置は、
エツジモール取付は用リテーナと、車体前部のエン・ジ
ンフード、及び車体後部のトランクリッドの所定位置に
その長手方向に沿いそれぞれ高周波ピックアップのルー
プアンテナを近接配置したことである。

第１図には、本実施例において、ダイバシテイアンテナ
を構成する４個の高周波ピックアップ３８−１〜３８−
４が、エツジモール取付は用リアリテーナと、車体前部
のエンジンフード、及び車体後部のトランクリッドの所
定位置にそれぞれ配置された全体図が示されており、ま
た、第２図〜第７図には、高周波ピックアップがリアガ
ラス側周縁近傍位置と、エンジンフード及びトランクリ
ッドのそれぞれの車室側辺中央部に配置された状態が示
されている。

第２図において、天井板３２が剥き出しの状態で示され
、この金属性天井板３２はリアウィンドフレーム３４を
介してリアガラス３６に接続されている。そして、本実
施例においては、前述したように、高周波ピックアップ
３８−１．３８−２がエツジモール取付は用リテーナ６
８の左右位置に配置されている。

第３図には、前記高周波ピックアップが配置された状態
の横断面図が示されており、該高周波ピックアップ３８
は外部からの磁束をシールドする金属性ケース４０を含
み、その内部にループアンテナ４２を含んで電磁結合型
ピックアップを形成し、前述した車体の゛表面電流分布
を用いたループコイルを含むプローブと類似した構成か
らなる。

同図において、天井板３２にはルーフパネル４４を含み
、前述したリアウィンドフレーム３４がこのルーフパネ
ル４４の一端に固定されており、また、ルーラパネル４
４にはファスナー４６及びダム４８を介して前記リアガ
ラス３６が固定されて前記ファスナー４６どダム４８と
が接着剤５０によって気密に付着されている。

また、ルーフパネル４４とリアガラス３６との間にはモ
ール５２が固定されて（）る。

前記天井板３２におけるリアウィンドフレーム３４の内
側（車体の内側）にはルーフガーニッシュ５４が前記ル
ーフパネル４４に固定されており、このルーフガーニッ
シュ５４と前記リアウィンドフレーム３４との一側端部
にはエツジモール５６が固着されている。

そして、エツジモール５６を取付けるためのエツジモー
ル取付は用リテーナ５８が前記リアウィンドフレーム３
４とルーフガーニッシュ５４との間に配置されている。

このリテーナ５８はスペーサ６０．６２によって前記リ
アウィンドフレーム３４と分離され、表面電流が集中し
易いように工夫されている。

第４図はリアウィンドフレーム３４とリテーナ５８の間
隔に対するアンテナ感度変化、すなわち表面電流密度の
変化値を示したもので、これによれば約２Ｘ１０−３×
波長で最高値に達する。

このためリテーナ５８をリアウィンドフレーム３４から
前記長さ程度分離することによって、車体周縁部に流れ
る電流の集中度を効果的に高めることができる。

本実施例において、第３図のように、前記高周波ピック
アップ３８のループアンテナ４２をリテーナ５８の周縁
部に対向配置するため、まず前記リアウィンドフレーム
３４にはその一部に開口３４ａが設けられ、この間口３
４ａに高周波ビック、アップ３８のケース４０が挿入配
置されている。

前記リテーナ５８は、前述したようにリアウィンドフレ
ーム３４から約２Ｘ１０−３Ｘ波長程度分離されており
、ＵＨＦ帯域に対して約２〜４波長にほぼ等しくされて
いるため、これらの帯域では表面電流が更に集中し易く
なり、高感度受信が行われる。

なお、前記リアリテーナ５８に取付けられる高周波ピッ
クアップ３８は、リア位置のみならずフロント位置に取
付けても有効である。

次に、第５図には高周波ピックアップがエンジンフード
に配置された概略構成が示され、第６図にはその横断面
図が示されている。

第５図及び第６図において、エンジンフード６４は、−
辺が本体に回動自在に軸支されており、閉じた状態でフ
ロントガラス６６側の周縁部内面が７０ントアウタバネ
ル６８に対向する。該フロントアウタパネル６８の車室
内側は、フロントインナパネル７０に連結し、フロント
ガラス６６はフロントアウタパネル６８にストッパ７２
で支持され、またフロントガラス６６とフロントインナ
パネル７０との間にはダム７４が設けられ、雨水等の侵
入を防止している。

また、フロントガラス６６下端に周知のごとくモール７
６が設けられている。

また、本実施例においては、高周波ピックアップ３８は
エンジンフード６４の単室側辺中央部のフロントアウタ
パネル６８側、特にエンジンフード縁部から内側に４．
５ｃ＋ａ以内の離隔範囲で固定されており、これによっ
て高密度で集中しているエンジンフード周縁部に流れる
高周波電流をノイズの少ない状態で確実に検出すること
ができる。

第７図には、本発明において、トランリッドに高周波ピ
ックアップを配設した概略構成が示され、第８図には、
その横断面図が示されている。

トランクリッド７８は、−辺がトランクヒンジ８０を介
して回動自在に本体に支持されている。

第８図において、トランクリッド７８とリアトレイパネ
ル８２との間に水密用のウェザ−ストリップ８４が設け
られており、リアガラス８６からの雨水等の侵入を防止
している。

リアガラス８６とリアトレイパネル８２との間はダム８
８で気密化されており、雨水、音等の侵入を防止し、ま
たリアガラス８６の下端外界側には周知のようにモール
９０が設けられている。

また、本実施例においては、高周波ピックアップ３８−
４がトランクリッド７８の単室側辺中央部のリアトレイ
パネル８２対向面に固定されており、その内部に設けら
れているループアンテナ４２はその長手方向がトランク
リッド７８の長手方向と一致するように配設されている
。

以上のように、高周波ピックアップ３８−４は、トラン
クリッド７８の単室側辺中央部に設けられているので、
ノイズの少ない表面電流をループアンテナ４２によって
検出することができる。

また、ループアンテナ４２は、トランクリッド７８の縁
部より１２Ｘ　１０”３ｃ　／ｆ（ｍ）すなわち８０Ｍ
ＨｚのＦＭ放送波を受信する場合には４．５ｃｍ以内に
配置されており、本発明においてトランクリッド７８周
縁部に集中して流れる表面電流を確実に、かつ高効率で
ループアンテナ４２によって補足することができる。

更に、車体表面電流の向きは第１７図から明らかなごと
く、その周縁部に沿って流れているので本実施例におい
ては前記ループアンテナ４２をその長手方向がトランク
リッド７８の周縁部に沿って配置されている。

以上のようにして、本発明の実施例によれば、トランク
リッドの内側から高周波ピックアップによって高周波表
面電流を検出することとしたので、アンテナ装置を全く
外部に露出することがなく、高周波帯域での受信を確実
に行うことが可能となり、自動車用アンテナとして極め
て有益である。

次に、前記４個の高周波ピックアップ３８−１〜３８−
４のうち、受信感度の良好なものを自動的に選択して放
送波を受信する場合の回路構成を、第９図によって説明
する。

高周波ピックアップ３８−１〜３８−４からなるＴＶア
ンテナは、車体後部の天井板に２個と、エンジンフード
及びトランクリッドに１個づつ計４個設けられており、
これら各高周波ピックアップ３８の受信信号は同軸ケー
ブル９２−１〜９２−４によって切換回路９４に入力さ
れる。

切換回路９４は、ＴＶ放送用電波の受信用に用いる各高
周波ピックアップ３８の切換えを行うものであり、これ
らの各高周波ピックアップ３８−１〜３８−４のいずれ
か１個の受信信号を選択してチューナ９６に向は出力す
る。

このチューナ９６は、受信信号の選局を行うものであり
、高周波増幅器９８、局部発振器１００及び混合器１０
２の周知の回路をもって構成されている。

そして、チューナ９６てに選局された受信信号は、映像
中間周波増幅器１０４にて増幅され、画像表示回路１０
６及び音声出力回路１０８に向けそれぞれ出力される。

ここにおいて、前記画像表示回路１０６は、映像検波回
路１１０、映像増幅器１１２．垂直偏向及び水平偏向回
路部を介してブラウン管１１８の偏向回路に接続された
同期偏向回路１１４．ブラウン管１１８のグリッドに接
続された色度回路１１６の周知の構成からなる。

そして、映像検波回路１１０にて映像信号を検波し、映
像増幅器１１２にて増幅した後、ブラウン管１１８に映
像信号の画像表示を行っている。

また、実施例の音声出力回路１０８は、音声分離回路１
２０、音声中間周波増幅器１２２）音声検波回路１２４
及び音声増幅器１２６の周知の構成からなり、映像中間
周波増幅器１０４から出力される信号から音声信号を分
離し、これを検波してスピーカ１２８から音声信号を出
力する。

このように、実施例の車両用ＴＶは受信信号から映像信
号と音声信号とを分離し、映像信号をブラウン管１１８
上に画像表示するとともに、音声信号をスピーカ１２８
から出力する。

また、本実施例の装置は、車両の停止、走行を判別する
ドライブ状態判別回路１３０と、映像検波回路１１０及
び映像増幅器１１２の間に設けられ検波信号をオンオフ
するスイッチ１３２とを含み、ドライブ状態判別回路１
３０が車両停止状態を検出した際スイッチ１３２をオン
し、車両走行状態を検出した際スイッチ１３２をオフす
る。

第１０図には、ドライブ状態判別回路１３０の回路構成
が示されており、実施例の回路はパーキングスイッチ、
サイドブレーキが共にオンされ、かつ車速が一定の基準
速度以下の場合に車両停止状態を判別し、アンドゲート
からハイレベルの信号を出力してスイッチ１３２をオン
し、これ以外の場合には車両が走行状態であると判別し
、アンドゲートからローレベルの信号を出力し、スイッ
チ１３２をオフする。

ここにおいて、車速の検出は車速の検出パルスをバイパ
スフィルターを介して比較器に入力し、ここで、該パル
スを所定の基準値と比較することにより行っている。

従って、実施例の装置は、車両が停止している状態では
、スイッチ１３２がオンされるため、ブラウン管１１８
上に画像が表示され、かつスピーカ１２８からは音声が
出力される。また、車両走行時には、スイッチ１３２が
オフされるため、ブラウン管１１８上における画像表示
が行われず、スピーカ１２８から音声のみが出力される
。

このようにして、実施例の装置は、車両走行時にはスピ
ーカ１２８から音声のみを出力し、走行中にブラウン管
１１８上に画像表示することによって引き起こされるド
ライバの注意力の低下を防止している。

このような自動車用ＴＶ装置は車両走行中にＴＶ放送用
電波の受信状態が変化するため、良好な画像と音声を得
るために、電波の受信状態の変化に応じて受信に使用す
る高周波ピックアップ３８−１〜３８−４を最適なもの
に切換えるダイバシティ受信システムが採用されている
。

すなわち、アンテナを切換えるスイッチング回路９４は
映像検波回路１１０の出力が特定レベル以下に下がった
時に切換信号１３４ａを発生するアンテナ切換回路１３
４によって最も受信状態の良いアンテナへ切換える働き
をもっている。

なお、アンテナの切換は音声検波出力で行うことも可能
である。

また、アンテナ切換えタイミングは垂直同期信号１１４
ａに同期させ、走査線の帰線区間で切換えることができ
る。

第１１図＜８）、（ｂ）はＴＶ帯ニオケルアンテナ指向
特性を示すものであり、第１１図（ａ）には高周波ピッ
クアップを車体前部のエンジンフードに取付けた時のア
ンテナ指向特性が、第１１図（ｂ）には、車体後部のト
ランクリッドに取付けた時のアンテナ指向特性が示され
ている。

すなわち、車体前部及び車体後部に取付けられたアンテ
ナ指向特性は、第１１図の特性曲線１３６及び１３８か
ら明らかなように、はぼ８の字に近く°、急激な落込み
（ディツプ点）が現われていない。

以上のように、本実施例によれば複数の高周波ピックア
ップを用い、ダイバシティ受信を行うことにより、互い
の感度低下方向をおきない最良のＴＶ受信を行うことが
できる。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明によれば、車体後部天井板
の周縁部に集中して流れる高周波表面電流を検出する高
周波ピックアップと、車体前部のエンジンフード及び車
体後部のトランクリッドにそれぞれ配設した高周波ピッ
クアップでダイバシティ受信アンテナを構成したことに
より、アンテナの指向特性が著しく改善され、受信性能
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置における高周波ピックアップの配置
位置を示す全体図、 第２図はダイバシティアンテナを構成する高周波ピック
アップが車体後部の天井板に取付けられた状態を示す図
、 第３図は第２図における横断面図、 第４図はリアウィンドフレームとリテーナの間隔に対す
るアンテナ感度変化を示す図、第５図はダイバシティア
ンテナを構成する高周波ピックアップが車体前部のエン
ジンフードに取付けられた状態を示す図、 第６図は第５図の横断面図、 第７図はダイバシティアンテナを構成する高周波ピック
アップが車体後部のトランクリッドに取付けられた状態
を示す図、 第８図は第７図の横断面図、 第９図は本発明装置の制御ブロック図、第１０図は第９
図におけるドライブ状態判別回路の詳細図、 第１１図−（ａ）、（ｂ）はＴＶ帯におけるアンテナ指
向特性を示す図、 第１２図は外来波Ｗによって車体Ｂに生じる表面電流「
を示す説明図、 第１３図は本発明において用いられる高周波ピックアッ
プと同様のプローブを用いて車体表面電流の分布を知る
ためのプローブ及びその処理回路の説明図、 第１４図は表面電流Ｉとピックアップループアンテナと
の電磁結合状態を示す説明図、第１５図は、第１４図に
おけるループアンテナの指向特性を示す説明図、 第１６図は表面電流強度の分布特性を示す説明図、 第１７図は、表面電流の向きを示す説明図である。 ３２　・・・　天井板 ３４　・・・　リアウィンドフレーム ３６　、・・・　リアガラス ３８　・・・　高周波ピックアップ ４２　・・・　ループアンテナ ５８　・・・　エツジモール取付は用リテーナ６４　・
・・　エンジンフード ７８　・・・　トランクリッド。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体周縁近傍の異なる位置に各周縁の長手方向に
   沿い近接配置され放送波によって車体に誘起され車体周
   縁部に集中して流れる高周波表面電流を効果的にピック
   アップする複数の高周波ピックアップを備え、これらの
   高周波ピックアップのうち受信状態の良好な高周波ピッ
   クアップを自動的に選択する自動車用ＴＶアンテナ装置
   であって、５０ＭＨｚ以上の周波数に対して車体周縁部
   を流れる表面電流が共振しやすい長さであるエッジモー
   ル取付用リテーナをリアウインドフレームから約２×１
   ０＾−＾３×波長程度分離して配設するとともに、前記
   エッジモール取付用リテーナ、エンジンフード及びトラ
   ンクリッドの所定位置にその長手方向に沿いそれぞれ前
   記高周波ピックアップのループアンテナを近接配置した
   ことを特徴とする自動車用ＴＶアンテナ装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載のアンテナ装置におい
   て、前記高周波ピックアップはリアウインドフレームの
   リアガラス側辺周縁近傍の左右位置及びエンジンフード
   とトランクリッドのそれぞれの車室側中央部に配設した
   ことを特徴とする自動車用ＴＶアンテナ装置。